学习要求初步了解内能焓等状态函数的物理意义了市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx
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1、学习要求:学习要求:1初步了解内能、焓等状态函数物理意义;2了解化学改变过程中热效应、恒容反应热和恒压反应热概念;会写热化学方程式;3会进行相关反应热普通计算(用盖斯定律、标准摩尔生成焓计算);第第2章章化学反应中能量关系化学反应中能量关系第1页2.1.1体系和环境体系和环境2.1 2.1 热力学术语和基本概念热力学术语和基本概念一、一、体系:体系:人为划分出来研究对象人为划分出来研究对象1敞开体系;2封闭体系;3孤立体系。二二、环环境境:在体系周围和体系亲密相关就是环境第2页2.1.2过程和路径过程和路径(process and roodprocess and rood)一、体系状态发生改变
2、,从始态到终态,我们说体系一、体系状态发生改变,从始态到终态,我们说体系经历了一个热力学过程,简称过程:经历了一个热力学过程,简称过程:经典过程经典过程:l 等温过程T=0(T始=T终)l 等压过程 P=0(压力恒定)l 等容过程 V=0(体积恒定)l 绝热过程 Q=0l 可逆过程 指某一过程,该过程发生后,又能恢复原状而对环境无任何影响。二、二、完成一个过程所经历详细步骤称为路径。一个完成一个过程所经历详细步骤称为路径。一个过程可由许多路径来实现,但不论经历哪种路径,状过程可由许多路径来实现,但不论经历哪种路径,状态函数改变量是相同。态函数改变量是相同。第3页一、状态:状态:表征体系性质物理
3、量所确定体系存在形式。表征体系性质物理量所确定体系存在形式。由p、V、T、n等物理量所确定下来体系存在形式称为体系状态二、二、状态函数:状态函数:确定体系状态物理量称为状态函数三、三、状态函数特点:状态函数特点:状态函数只与体系始态和终态相关,而与改变过程无关p、V、T、n2.1.3状态及状态函数状态及状态函数第4页2.1.4 2.1.4 热和热和功功1.热热:体系与环境之间因温度不一样而交换或传递能量称为热;表示为表示为Q。要求:体系从环境吸热吸热时,Q为正值为正值;体系向环境放热放热时,Q为负值。为负值。2.功功:除了热之外,其它被传递能量叫做功;表表示示为为W。要求:环境对体系做功时,W
4、为正值;体系对环境做功时,W为负值。第5页 2.1.5 2.1.5 内能内能一一、热力学能热力学能(内能内能)1.热力学能:热力学能:体系内部一切能量总和称为体系热热力学能力学能(U)。包含分子运动动能动能,分子间位能以及分子、原子内部所蕴藏能量内部所蕴藏能量。U:绝对值无法确定;体系状态发生改变时,体系和环境有能量交换,有热和功传递,所以可确定体系热力学能改变值热力学能改变值。第6页2.1.6能量守恒定律能量守恒定律 文字叙述:自然界一切物质都含有能量,能量有各种不一样形式,它能够从一个形式转化为另一个形式,从一个物质传递给另一个物体,而在转化和传递过程中能量总数量保持不变,也叫它能量守恒定
5、律。数学表示式 U=Q+W 内能(内能(U):):,指体系内一切能量总和(包含体系内各种物质分子或原子位能、振动能、转动能、平动能、电子能量以及核能等等),U指内能改变量。第7页 定义:化学反应在一定条件下(等温等压或等温等容)定义:化学反应在一定条件下(等温等压或等温等容)进行时所放出或吸收热叫做进行时所放出或吸收热叫做反应热效应反应热效应,简称热效应或,简称热效应或反应热。研究化学反应中热量与其它能量改变定量关系反应热。研究化学反应中热量与其它能量改变定量关系学科叫做学科叫做热化学热化学。2.2.1 恒容反应热QV 即在恒容过程中进行反应反应热。因为恒容,V=0,W=0,U=QV+W=QV
6、 恒容过程中,体系所吸收热量全部用于增加体系内能,体系放出热量全部来自于体系内能降低。2.2 化学反应中能量改变化学反应中能量改变第8页2.2.2恒压反应热恒压反应热QP与焓与焓 若体系压力在改变过程中一直保持不变,即P1=P2=P环、P=0。如敞开体系,反应只做膨胀功,则 U=QP+W QP=U-W=U2U1P(V2V1)=U2P2V2(U1P1V1)U、P、V为状态函数,则其组合UPV必是状态函数,我们给这个新状态函数叫做焓,用H表示,定义:H=UPV 则式化简为 QP=H2H1=H在等压过程中,体系吸收热量全部用来增加体系焓,在等压过程中,体系吸收热量全部用来增加体系焓,体系放出热量全部
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